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量子|图灵量子创始人交大教授金贤敏：量子计算产业化时代基本到来

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“IDC预测说 ， 2027年量子计算市场可以达100亿美元 ， 还有一些更乐观的预测 ， 这说明产业化时代基本到来了 。 ”7月8日 ， 在2021世界人工智能大会“量子计算与光子芯片论坛”上 ， 图灵量子创始人、上海交通大学集成量子信息技术研究中心主任金贤敏演讲称 ， “包括腾讯和华为这样的大厂都已经进入了这个领域 ， 并在软硬件方面开始了早期投入 。 从全球初创公司的角度来看 ， 量子计算在国外也发展得如火如荼 ， 而且他们开始的时间比我们还要早5到10年 。 ”
金贤敏是上海交通大学长聘教授 (Tenured Professor) ， 博士生导师 ， 曙光学者、上海青年科技英才、唐立新优秀学者奖、上海科技启明星获得者 ， 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室学术带头人 。
【量子|图灵量子创始人交大教授金贤敏：量子计算产业化时代基本到来】“光刻机（用于芯片制造）经过长时间迭代和演化形成了扎实而复杂的技术 ， 从物理的层面来看 ， 当这条发展线路达到单原子的级别就会终结 。 我们就会问：计算能力是否就此停止了？”金贤敏表示 ， 一个预测说在后摩尔时代 ， 光量子计算、光子计算、光学人工智能甚至DNA计算这种新架构的计算体系会使算力继续提升成为可能 ， 而他所做的研究正与光量子、光学人工智能相关 。
金贤敏认为 ， 无论是量子通信、量子传感还是量子计算 ， 芯片——这种底层技术非常重要 。
“我在2010年加入英国牛津大学团队 ， 这是国际上最早开展光量子芯片研究的两个团队之一 。 我们自2013年在Science上发表国际上第一个玻色取样计算后 ， 发表了大量成果 。 但是我将其描述为困境 ， 为什么是困境？”
金贤敏表示 ， “因为我们大部分工作都基于一个芯片而完成 ， 而我们的合作伙伴南安普顿一两年都没有东西给我们 ， 于是我们的创意和思维不是我们的大脑 ， 而是局限于手头上的芯片 ， 这个芯片某个地方甚至是坏的 。 所以 ， 在起步做光量子芯片时 ， 从制备到设计到测试到反馈并不通畅 ， 我们已经感受到一个巨大的隐患 。 ”
“回到交大后 ， 我们在交大的支持下花了4年的时间把技术推进到极限 。 2018年 ， 我们发布了49×49的三维集成的光子芯片 ， 到现在为止都未被超越 。 将底层技术做到极限 ， 之后它对产业和学术进行了反哺 。 我们明显感受到这么做非常值得 。 ”
“光子芯片就是光的版本的电芯片 ， 只是线路里面是光信号 。 光的速度是30万公里每秒 ， 光还可以出现一些干涉效应 ， 这些属性就可以被我们利用起来去操控和处理信息 。 ”金贤敏在接受澎湃新闻采访时表示 。
根据上海交通大学官网的介绍 ， 金贤敏在2018年制备出了世界最大规模三维集成光量子计算集成芯片 ， 并演示了真正空间二维量子行走；同年 ， 实现了基于机器学习的量子态分类器；制备出了首个轨道角动量波导光子芯片；基于三维光子集成芯片实现了快速到达量子加速算法 。
金贤敏介绍称 ， 2018年后 ， 他们开始布局铌酸锂薄膜（LNOI）光子芯片 ， 结合这种光子芯片体系 ， 他们能够同时涵盖三维和可编程的芯片的能力 。 目前 ， 他们是唯一具有“光子芯片+量子计算+光子计算+光学AI”技术的团队 。
金贤敏表示 ， 学者经常在学校、科研机构里做一些阳春白雪、非常艰难而顶级的事情 ， 如何与产业需求对接？这是比较重要的 。 量子计算希望往前发展必须要这样做 ， 进入市场 。
金贤敏表示 ， 他们正在做量子计算的产品解决方案 ， 在各种计算内核与工程技术的痛点之间建立桥梁 ， “这是一个比较重要的事情 。 我们目前总共大概是80人 ， 但是有超过1/3的人在做应用对接的工作 。 ”
“我们在光量子芯片的调控、满足量子计算需求上面基本做到了极致 ， 因为量子计算是对单光子进行调控 ， 它对损耗和精度要求都非常极致 。 这种极致的技术可能会满足其他方面的需求 ， 比如可以在光学人工智能和其他的相关领域进行‘降维打击’和应用 ， 或者说‘杀鸡用牛刀’ 。 ”
在演讲的最后 ， 他说：“我觉得我们满足于现在的计算能力 ， 比如手机、笔记本电脑都很强大了 ， 但是我们还是无法接受 ， 在我们退休或者我们的孩子退休时 ， 我们的计算水平和设施还是现在的水平 。 算力的提升可能是无止境的 ， 也许我们正处在一个人类计算能力真正爆发的前列 。 ”
(本文来自澎湃新闻 ， 更多原创资讯请下载“澎湃新闻”APP)

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